ĐẠI CƯƠNG VỀ HOÁ HỌC HỮU CƠ.. Đặc điểm chug của các hợp chấ hữu cơ. - Thàh phầ các guê ố ạo ê hợp chấ hữu cơ rấ í, chủ ếu là các guê ố: C, H, O, N (và mộ số guê ố khác S, P, Cl, mộ số í kim loại ) Nhưg số lượg các hợp chấ hữu cơ rấ hiều. - Liê kế hoá học rog hợp chấ hữu cơ chủ ếu là liê kế cộg hoá rị. - Phầ lớ hợp chấ hữu cơ dễ ba hơi, dễ chá, kém bề với hiệ. - Mộ số hợp chấ hữu cơ khôg a rog ước hưg a được rog dug môi hữu cơ. - Các phả ứg rog hoá học hữu cơ hườg xả ra chậm, khôg hoà oà và heo hiều hướg khác hau ạo ê hỗ hợp sả phẩm. 3. Phâ loại hợp chấ hữu cơ. Hợp chấ hữu cơ chia làm loại: - Hiđrocacbo: là hợp chấ mà rog phâ ử chỉ có C và H. HIĐRO CACBON Hiđrocacbo mạch hở Hiđrocacbo mạch vòg Aka (Hiđrocacbo o) CH + ( 1) Ake (Hiđrocacbo khôg o có 1 ối đôi) CH ( ) Akađie (Hiđrocacbok hôg o có liê kế đôi) CH - ( 3) Aki (Hiđrocacbo khôg o có 1 liê kế ba) CH - ( 3) icloaka (Hiđrocacbo vòg o) CH ( 3) Are (Hiđrocacbo hơm) CH -6 ( 6) - Dẫ xuấ của hiđrocacbo: goài C, H cò có các guê ố khác hư O, N, haloge Dẫ xuấ của hiđrocacbo gồm: - Dẫ xuấ haloge:khi ha hế mộ hoặc hiều guê ử hiđro rog phâ ử hiđrocacbo bằg mộ hoặc hiều guê ử haloge a được dẫ xuấ haloge: C x H Cl z, C x H Br z, C x H I z. + Dẫ xuấ có oxi: Acol, axi cacboxlic, ese, chấ béo, ih bộ, gluxic: II. CẤU TẠO HOÁ HỌC.. Mộ số lưu ý khi viế CTCT. Giả sử hợp chấ có CTPT: C x H O z N v ác địh độ bấ bão hoà = - Nếu = => chỉ có cấu ạo mạch hở, liê kế đơ. - Nếu = 1 => Có 1 liê kế Π hoặc 1 vòg. - Nếu = => Có liê kế Π hoặc 1 vòg + 1 liê kế Π. III. DANH PHÁP HỢP CHẤT HỮU CƠ. Trag 1
1. Tê hôg hườg. Thườg đặ ê heo guồ gốc ìm ra chúg, đôi khi có phầ đuôi để chỉ rõ hợp chấ huộc loại ào? VD:. Tê IUPAC. Axi fomic HCOOH (formica: kiế) Axi axeic CH 3 COOH (axeus: giấm) Meol C 1 H O (meha piperia: bac hà) a) Tê gốc chức: Tê phầ gốc + ê phầ địhchức. VD: CH 3 CH Cl: el clorua CH 3 - CH - O - CH 3 : el mel ee b) Tê ha hế: Tê phầ hế + ê mạch cacbo chíh + ê phầ địhchức. Có hể có hoặc khôg VD: CH 3 CH 3 : (e + a) ea CH 3 CH Cl (clo + e + a) cloea 1 3 4 CH = CH CH CH 3 1 3 4 CH 3 CH CH = CH OH bu - 1 - e 3. Bảg ê số đếm và ê mạch cacbo chíh. Số đếm 1 moo đi 3 ri 4 era 5 pea 6 hexa 7 hepa 8 oca 9 oa 1 deca C C-C C-C-C C-C-C-C C-C-C-C-C bu 3 e - ol Mạch cacbo chíh me e prop bu pe C-C-C-C-C-C hex C-C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C-C-C hep oc C-C-C-C-C-C-C-C-C o C-C-C-C-C-C-C-C-C-C 4. Đồg đẳg, đồg phâ. a. Đồg đẳg. - Đồg đẳg là hữg hợp chấ có hàh phầ phâ ử hơ kém hau mộ ha hiều hóm CH hưg có íh chấ hoá học ươg ự hau. đec VD : Dã đồg đẳg của aka : CH 4, C H 6, C 3 H 8... CH + - Khối lượg mol các chấ rog cùg dã đồg đẳg lập hàh cấp số cộg côg sai d = 14. Lưu ý : Khái iệm đồg đẳg rấ rộg, ở rê chỉ giới hạ đồg đẳg mele. Trag
b. Đồg phâ. - Đồg phâ là hiệ ượg có ha hiều chấ có cùg CTPT hưg khác hau về CTCT do đó khác hau về íh chấ hoá học. - Phâ loại đồg phâ: gồm đồg phâ cấu ạo và đồg phâ hìh học. (Ở đâ chỉ xé về đồg phâ cấu ạo). Đồg phâ cấu ạo gồm: + Đồg phâ mạch cacbo: do sự sắp xếp mạch cacbo khác hau. VD: CH 3 CH = CH CH 3 ;CH 3 C = CH H C CH CH 3 H C CH + Đồg phâ cách chia cắ mạch cacbo: do sự chia cắ mạch cacbo khác hau. VD: CH 3 COOCH 3 và HCOOC H 5 + Đồg phâ vị rí:do sự khác hau về vị rí ối đôi, ối ba, hóm hế hoặc hóm chức rog phâ ử. VD: CH 3 CH CH OH và CH 3 CH CH 3 OH CH = CH CH CH 3 và CH 3 CH = CH - CH 3 + Đồg phâ hóm chức: do sự ha đổi cấu ạo hóm chức rog phâ ử. VD: CH 3 O CH 3 và CH 3 CH OH + Đồg phâ liê kế: do sự ha đổi liê kế giữa các guê ử cacbo với hau. VD: CH 3 CH C CH và CH = CH CH = CH IV. MỘT SỐ BÀI TẬP VIẾT CTCT CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ GỌI TÊN. VD 1 : Viế CTCT của hợp chấ C 5 H 1. C 5 H 1 huộc dã aka chỉ có liê kế đơ rog phâ ử và có loại mạch: mạch hẳg và mạch háh. Chỉ có đồg phâ về mạch cacbo. CH 3 CH CH CH CH 3 Pea CH 3 CH CH CH 3 mel bua CH 3 CH 3 CH 3 C CH 3,-đimel propa (eopea) CH 3 VD : Viế CTCT của C 4 H 8 C 4 H 8 huộc dã ake (hoặc huộc dã xicloaka) có 1 liê kế đôi rog phâ ử, có cả 3 loại mạch (mạch vòg khôg có liê kế đôi). Có các đồg phâ mạch cacbo, đồg phâ vị rí. CH = CH CH CH 3 bu 1 e CH 3 CH = CH CH 3 bu e CH = C CH 3 me prop 1- e CH 3 CH của C 4 H 6 H C CH xiclobua 1-mel xiclopropa H C CH H C CH CH 3 VD 3 : Viế CTCT Trag 3
C 4 H 6 huộc dã aki (hoặc huộc dã akadie) có 1 liê kế ba (hoặc liê kế đôi) rog phâ ử, có cả 3 loại mạch (mạch vòg khôg có 1 liê kế đôi). Có các đồg phâ mạch cacbo, đồg phâ vị rí, đồg phâ liê kế. CH C CH CH 3 bu-1-i; CH 3 C C CH 3 bu--i CH = CH CH = CH bua 1,3 đie CH = C = CH CH 3 bua 1, đie H C CH xiclobu -1-e H C CH HC CH 3 CH 1-mel xicloprop--e 1-mel xicloprop-1-e HC CH HC C CH 3 VD 4: Viế CTCT của C 3 H 8 O C 3 H 8 O huộc dẫ xuấ có oxi của hiđrocacbo có hể có các loại đồg phâ hóm chức, đồg phâ vị rí. Mặ khác, C 3 H 8 huộc gốc o ê rog phâ ử chỉ có liê kế đơ. CH 3 CH CH OH propa-1-ol CH 3 CH CH 3 propa--ol OH CH 3 O CH CH 3 el mel ee VD 5 : Viế CTCT của các xiclo aka và gọi ê ươg ứg với CTPT: a) C 5 H 1 ĐA: 5 cấu ạo b) C 6 H 1 ĐA: 1 cấu ạo VD 6 : Viế CTCT của C 7 H 16. ĐA: 9 cấu ạo. CHỦ ĐỀ : BÀI TOÁN LẬP CTPT HỢP CHẤT HỮU CƠ Trag 4
I. ÁC ĐỊNH CTPT DỰA VÀO THÀNH PHẦN KHỐI LƯỢNG CÁC NGUYÊN TỐ VÀ DỰA VÀO PHẢN ỨNG CHÁY (PP khối lượg). 1. Cơ sở lý huế: Giả sử có CTPT hợp chấ hữu cơ (C x H O z N ). Để xác địh CTPT hợp chấ hữu cơ rê, a dựa vào khối lượg CO, H O, N (ha NH 3 ) heo các cách sau: a. Cách 1: íh rực iếp. mc = 1. CO ; mh =. HO ; mn = 8. N ; =>mo = m (mc + mh + mn) Aùp dụg côg hức: 1 x 16 z 14 M = = = = m m m m m Ha: 1x 16z 14 M = = = = % % % % 1 C H O N mc. M % C. M x = = = 1. m 1.1 m. %. H M H M = = = m 1 => m. %. N M N M = = = 14. m 14.1 1 z = M x + + 16 Hoặc: [ (1 14 )] C H O N CO HO N M 44x 9 11, = = = => x,, rồi ha vào M m m m V => z CO HO N b. Cách : íh giá iếp. Sử dụg côg hức : x : : z : = => CTTN của : (C a H b O c N d ) - Với = 1 => CTĐGN M - Với = => CTPT của 1 a + b + 16 c + 14 d c. Cách 3 Dựa vào phả ứg chá. z CxHOzN + ( x + ) O 4 amol ax mol CO => x = a ; =. H O a mc mh mo m N % % % % : : : = C H O N : : : 1 1 16 14 1 1 16 14 CO : H O : O : N = a : b : c : d = xco + H O + N N ; = a a mol mol 1 a ; z = [ M (1 14 ) ] x + + 16. Ví dụ mih hoạ. Ví dụ 1: Đố chá hoà oà 1 gam hợp chấ hữu cơ A, sih ra 33,85 gam CO và 6,94 gam H O. Tỉ khối hơi đối với khôg khí là,69. ác địh CTPT của A. Giải: Trag 5
M A = 78. Do sp chá gồm CO, H O ê hàh phầ của A gồm C, H, có hể có O. Cách 1: Ta có mc = 1.CO = 9,3 gam ; m H = H O =,77 gam => mc + mh = 1 = ma => A khôg có oxi. Đặ CTPT của A: CxH Áp dụg côg hức: 1 x MA = = mc mh ma => x = 6; = 6. Vậ CTPT của A là C 6 H 6. Cách : Đặ CTPT của A : C x H O z M 44x 9 Áp dụg côg hức : = = m m m CO HO => x = 6 ; = 6 Với MA = 78 => 1.6 + 6 + 16z = 78 => z =. Vậ CTPT của A là C 6 H 6. Cách 3: Ta có: A =,18 mol ; CO =,77 mol H O =,385 mol z PTPƯ chá: C x H O z + ( x + ) O xco + H O 4,18mol,18x mol,64 mol =>,18x =,77 => x = 6;,64 =,385 => = 6 => z = 1 [ 78 (1 x + ) ] = Vậ CTPT: C 6 H 6 16 Ví dụ : Đố chá hoà oà,95 gam chấ hữu cơ chứa C, H, O hu được,44 gam CO,,5 gam H O. Trog mộ hí ghiệm khác, khi phâ ích mộ lượg chấ hư rê cho 55,8 cm 3 N (đo ở đkc). Tỉ khối hơi của so với H là 9,5. Lập CTHH và CTPT của. M = 59. Đặ CTPT của là C x H O z N Aùp dụg côg hức: M 44x 11, = = = m m m V CO HO N 59 44x 11, = = =,95, 44,5,558 => x = ; = 5; = 1 Với M A = 59 => z = 1. Vậ CTPT: C H 5 ON Ví dụ 3 :Hợp chấ hữu cơ A chứa C, H, O. Trog đó hàh phầ % heo khối lượg là 64,865% C và 13,51%H. ác địh CTPT của A, biế khối lượg mol của A là 74. Đặ CTPT của A là C x H O z. Áp dụg côg hức : 1x 16z M = = = A % C % H % O 1 1x 16z 74 = = = 64,865 13,51 1, 65 1 => x = 4 ; = 1 ; z = 1 Vậ CTPT của A là C 4 H 1 O Ví dụ 4 : Hợp chấ hữu cơ A có hàh phầ khối lượg các guê o hư sau : 53,33%C, 15,55%H, cò lại là N. ác đ?h CTPT của A, biế A chỉ có 1 guê ử N. Trag 6
Đặ CTPT của A : C x H N % C % H % N 53,33 15,55 31,1 Aùp dụg côg hức : x : : = : : = : : 1 1 14 1 1 14 = : 7 : 1 V? rog A chỉ có 1 guê ử N ê CTPT của A là C H 7 N. II. LẬP CTHH DỰA VÀO PHƯƠNG PHÁP THỂ TÍCH. z 1. Cơ sở lý huế : C x H O z N + ( x + ) O xco + H O + N 4 z 1V ( x + ) V xv V V 4 av bv cv dv ev 1 x = => x a c z x + 1 z x + => 1 4 x => = = = = = => Tha x, vào 1 a a = 4 => z a b c d e a b 1 = => a e. Ví dụ mih hoạ. Ví dụ 1 :Trộ ml hơi hợp chấ A với 1ml O dư rồi đố hu được hỗ hợp khí có hể ích bằg 16ml. Cho hơi ước gưg ụ cò lại 8ml và cho qua dug dịch KOH dư hấ cò lại ml. ác địh CTPT của A, biế các khí đo cùg điều kiệ, p. Giải : Theo đề : V HO = 16 8 = 8ml V CO = 8 = 6ml V O dư = ml => VO pư = 8ml. Đặ CTTQ của hợp chấ hư?u cơ là C x H O z. z PTPƯ chá : C x H O z + ( x + ) O xco + H O 4 z 1ml ( x + ) ml xml ml 4 ml 8ml 6ml 8ml z x + => 1 4 x => x = 3 ; = 8 ; z = => CTPT : C = = = 3 H 8 O 8 6 16 Ví dụ :Đố chá 4ml hỗ hợp CxH và N bằg 9ml O. Hỗ hợp khí hu được là 14ml, cho hơi ước gưg ụ cò lại 8ml. Cho qua dug dịch KOH dư cò lại 4ml. ác địh CTPT, các khí đo ở cùg điều kiệ, p. Theo đề a có :V HO = 14 8 = 6ml V CO = 8 4 = 4ml Aùp dụg ĐLBTNT a có : V O có rog H O = 6 =3ml V O rog CO = 4 ml => V O dư = 9 (3+4) = ml => V N = VCxH = ml. PTPƯ chá : C x H + ( x + ) O xco + H O 4 1ml ( x + ) ml xml ml 4 Trag 7
ml 7ml 4ml 6ml x + => 1 4 x => x = ; = 6. Vậ CTPT là C = = = H 6 7 4 1 Ví dụ 3 :Đố chá 6, gam mộ hợp chấ hữu cơ A phải dùg 5,6 lí O đkc hu được V CO : V HO = : 3. Biế da /H = 31. ác địh CTPT của A, các khí đo cùg điều kiệ,p. Theo đề a có : M A = 6 => A =,1 mol. O =,5 mol. Đặ CTPT của A : C x H O z. z PTPƯ chá : C x H O z + ( x + ) O xco + H O 4 z,1 mol ( x + ),1mol,1xmol,5 mol 4 Ta có hệ phươg r?h : z ( x + ),1 =,5 4 x = 1x + + 16z = 6 => = 6 Vậ CTPT C H 6 O,1x z = =,5 3 Ví dụ 4 :Đố chá 4,4 gam chấ hữu cơ A phải dùg 5,6lí O đkc, hu được V CO = V HO. ác d?h CTPT của A, biế da /kk = 3,4. Theo đề a có : M A = 88g => A =,5mol O =,5 mol Đặ CTPT của A : C x H O z. z PTPƯ chá : C x H O z + ( x + ) O xco + H O 4 z,5 mol ( x + ),5mol,5xmol,5 mol 4 z ( x + ),5 =,5 4 x = 4 Ta có hệ phươg rìh : 1x + + 16z = 88 => = 8 Vậ CTPT C 4 H 8 O,5x =,5 z = Ví dụ 5 :Đố chá hoà oà,8 lí hỗ hợp gồm hiđrocacbo A và CO bằg 3,5 lí O dư hu được 4,9 lí hỗ hợp khí. Nếu cho hơi ước gưg ụ hì cò lại,5 lí. Hỗ hợp khi cho qua bìh chứa P ug óg hì cò lại lí (các khí đo cùg đk). ác địh CTPT của hiđrocacbo A. Theo đề a có : V HO = 4,9,5 =,4 li V CO = li (gồm CO ba đầu và CO sih ra) V Odư =,5 - =,5 li => VO pư = 3 lí. Đặ CTTQ của A : C x H, a là hể ích của CO ba đầu. PTPƯ chá : C x H + ( x + ) O xco + H O 4 1li ( x + ) li xli li 4 (,8-a)li 3 li (-a)li,4li Trag 8
a x =,8 a a =, x + => 1 4 x,4 = = = => = => x = 3 =>CTPT : C 3 H 8.,8 a,8 a 3 a, 4 8 3 = x + = 4,8 a Ví dụ 6 :Cho 3ml hỗ hợp hiđrocacbo A và khí NH 3 ác dụg với mộ lượg oxi rồi đố, sau phả ứg hu được 15 ml hỗ hợp khí. Sau khi dẫ hỗ hợp khí à qua bìh đựg CuSO 4 kha, cò lại 55 ml và sau khi dẫ iếp qua dug dịch ước vôi rog dư hì cò lại 5 ml, rog đó có 1 ml N. ác địh CTPT của hiđrocacbo, biế các khí đo cùg điều kiệ. Theo đề a có : V HO = 15 55 = 7ml V CO = 55 5 = 3ml. PTPƯ : 4NH 3 + 3O N + 6H O ml 1ml 3ml => V A = 3 = 1ml => V HO do A chá sih ra = 7 3 = 4ml Đặ CTTQ của A là C x H PTPƯ chá : C x H + ( x + ) O xco + H O 4 1ml ( x + ) ml xml ml 4 1ml 3ml 4ml => a có : 1 x => x = 3 ; = 8. Vậ CTPT : C = = 3 H 8. 1 3 4 III. LẬP CTHH DỰA VÀO SẢN PHẨM CHÁY. 1. Cơ sở lý huế. - Nếu đề oá cho oxi hoá hoà oà hợp chấ hữu cơ ức là đố chá hoà oà hợp chấ hữu cơ. - Nếu sả phẩm chá được hấp hụ bởi bìh đựg H SO 4 đặc ha P O 5 và bìh đựg dug dịch kiềm hì lưu ý rằg N và O dư khôg bị hấp hụ. - Nhữg chấ hấp hụ được ước : CaCl (kha), CuSO 4 (kha), H SO 4 đ, P O 5, CaO và dug dịch kiềm NaOH, KOH, Ca(OH), Ba(OH)... => khối lượg của bìh ăg lê là khối lượg của H O bị hấp hụ. - Nhữg chấ hấp hụ CO : dịch kiềm NaOH, KOH, Ca(OH), Ba(OH)... => khối lượg của bìh ăg lê là khối lượg của CO bị hấp hụ. - Cầ phâ biệ khối lượg bìh ăg và khối lượg dug dịch ăg. + mbìh ăg = (m CO + m HO ) hấp hụ. + mdd ăg = (m CO + m HO ) hấp hụ - mkế ủa + mdd giảm = mkế ủa - (m CO + m HO ) hấp hụ - Nếu đố chá hợp chấ hữu cơ chứa C, H hoặc C, H, O rồi cho sả phẩm chá qua bìh 1 đựg PdCl, bìh đựg dug dịch kiềm (Ca(OH), Ba(OH) dư. => sả phẩm chá gồm CO, CO, H O. Trog đó CO bị hấp hụ bởi dug dịch PdCl heo PT: CO + PdCl + H O Pd + CO + HCl => bìh dựg dug dịch kiềm hấp hụ CO có rog sả phẩm chá và CO sih ra do CO phả ứg với dug dịch PdCl. => mc = mc (CO) + mc (CO) Trag 9
- Nếu đố chá hợp chấ hữu cơ bởi CuO hì khối lượg của bìh CuO giảm đi là khối lượg của oxi ham gia phả ứg => để ìm khối lượg của chấ hữu cơ đem đố chá cầ lưu ý ĐLBTKL: m + m bìh giảm = m CO + m HO.. Ví dụ mih hoạ. Ví dụ 1: Đố chá hoà oà mộ lượg chấ hữu cơ cầ 6,7 lí O (đkc). Khi cho oà bộ sả phẩm chá (chỉ có CO và H O) vào mộ lượg ước vôi rog, hu được 1 gam kế ủa và ml dug dịch muối có ồg độ,5m, dug dịch muối à ặg hơ ước vôi ba đầu là 8,6 gam. ác địh côg hức đơ giả hấ của. Theo đề a có: CaCO3 =,1 mol; Ca(HCO3) =,1 mol. PTHH:CO + Ca(OH) CaCO 3 + H O,1mol,1mol CO + Ca(OH) Ca(HCO 3 ),mol,1mol => CO =,3 mol Theo đề: mdd ăg 8,6 gam = (mco + mh O) hấp hụ - m => mh O = 8,6 + m - mco = 5,4 gam => H O =,3 mol Đặ CTTQ của là C x H O z z PTPƯ: C x H O z + ( x + ) O xco + H O 4 z a mol ( x + ) amol axmol,5a mol 4 =>CO = ax =,3 = C; H O =,5a =,3 => a =,6 = H z O = ( x + ) a = 6,7 4,4 =,3 mol => az =,3 => x : : z =,3 :,6 :,3 = 1 : : 1 => CTĐGN: CH O Ví dụ : Đố chá hoà oà,1 mol chấ hữu cơ chứa C, H, O cầ,784 lí O (đkc). Toà bộ sả phẩm chá cho qua bìh 1 đựg dug dịch PdCl dư, bìh đựg dug dịch Ca(OH) dư. Sau hí ghiệm, bìh 1 ăg,38 gam và xuấ hiệ,1 gam kế ủa, cò bìh có 3 gam kế ủa A. ác địh CTPT của. Theo đề a có: Pd =,1 mol; CaCO3 =,3 mol. CO + PdCl Pd + CO + HCl (1),1mol,1mol,1mol CO + Ca(OH) CaCO 3 + H O (),3mol,3mol m bìh 1 ăg = m HO + CO CO(1) => m HO =,38 + (44 8),1 =,54g => HO =,3 mol So sáh đề với (1) và () a hấ CO do sih ra =, mol. Đặ CTTQ của : C x H O z z PTPƯ: C x H O z + ( x + ) O (x-)co + H O + CO 4 z,1mol ( x + ),1mol (x-),1mol,5mol,1mol 4 => H O =,3 =,5 => = 6 CO =,1 =,1 => = 1 CO (x 1),1 =, => x = 3 Trag 1
6 z 1 O = (3 + ),1 =,784 =,35 => z = 1 4,4 Vậ CTPT của : C 3 H 6 O Ví dụ 3. Oxi hoá hoà oà 4,6g chấ hữu cơ A bằg CuO đu óg. Sau phả ứg hu được 4,48 lí CO (đkc) và ước, đồg hời hậ hấ khối lượg đồg oxi ba đầu giảm bớ 9,6 gam. ác địh CTPT của A. Theo đề a có : CO =, mol => m CO = 8,8 gam. Áp dụg ĐLBTKL a có : m A + m bìh giảm = m CO + m HO => m HO = 4,6 + 9,6 8,8 = 5,4 gam => H O =,3 mol. => = = HO CO =,1 mol. Đặ CTTQ của A: C x H O z z PTPƯ: C x H O z + ( x + ) O xco + H O 4 z,1 mol ( x + ),1mol,1xmol,5 mol 4 => CO =,1x =, => x = HO =,5 =,3 => = 6 m A = 4,6 = (3 + 16z),1 => z = 1. Vậ CTPT của A : C H 6 O Ví dụ 4. Đố chá hoà oà,3 gam mộ hợp chấ hữu cơ chỉ hu được CO, H O. Sả phẩm chá cho hấp hụ hế vào bìh đựg dug dịch ước vôi rog dư, hấ có 1 gam kế ủa xuấ hiệ và khối lượg bìh đựg dug dịch ước vôi ăg 7,1 gam. ác địh CTPT của. ĐS : C H 6 O. Ví dụ 5. Đố chá hoà oà mộ hợp chấ hữu cơ cầ dùg 6,7 lí O (đkc). Sả phẩm chá gồm CO và H O cho hấp hụ hế vào bìh đựg dug dịch Ba(OH) hấ có 19,7 gam kế ủa xuấ hiệ và khối lượg dug dịch giảm 5,5 gam. Lọc kế ủa, đu óg ước lọc lại hu được 9,85 gam kế ủa ữa. ác địh CTPT của. ĐS : C H 6 O. Ví dụ 6. Đố chá hoà oà,8g chấ hữu cơ A rồi cho các sả phẩm sih ra đi lầ lượ qua bìh đựg CaCl kha và bìh đựg KOH có dư. Sau hí ghiệm hấ bìh đựg CaCl kha ăg hêm,189 gam, cò bìh đựg KOH ăg hêm,8 gam. Mặ khác, đố,186g A hì hu được,4 ml N (đkc). Biế phâ ử A chỉ chứa 1 guê ử N. Tìm CTPT của A. ĐS : C 6 H 7 N. Ví dụ 7. Đố chá hoà oà 1,4g chấ hữu cơ A rồi cho sả phẩm chá lầ lượ qua bìh 1 đựg H SO 4 đ và bìh chứa ước vôi rog dư, hấ khối lượg bìh 1 ăg 3,6g, bìh hu được 3g kế ủa. Khi hoá hơi 5,g A hu được mộ hể ích đúg bằg hể ích của 1,6 gam oxi ở cùg điều kiệ. ác địh CTPT của A. ĐS : C 3 H 4 O 4. Ví dụ 8. Đố chá hoà oà a gam mộ hiđrocacbo A, sả phẩm chá được dẫ qua bìh chứa ước vôi rog dư, gười a hu được 3 gam kế ủa, đồg hời bìh chứa ặg hêm 1,68 gam. a) Tíh a. ĐS :,4g b) ác địh CTPT của A, biế ỉ khối hơi của A đối với mea là,5. ĐS : C 3 H 4 Ví dụ 9. Đố chá hoà oà,1 mol chấ hữu cơ cầ vừa đủ,616 lí O. Sau hí ghiệm hu được 1,344 lí hỗ hợp sả phẩm gồm : CO, N và hơi ước. Làm lạh để gưg ụ hơi ước hì cò lại,56 lí hỗ hợp khí Z (có ỉ khối đối với H là,4). ác địh CTPT của, biế hể ích các khí đo ở đkc. ĐS : C H 7 O N Ví dụ 1. Đố chá hoà oà 1,48 gam chấ hữu cơ A cầ dùg,16 lí O ở đkc. Sau phả ứg hu được hỗ hợp khí có hàh phầ hư sau : VCO = 3VO dư và mco =,444.mH O. Tìm CTPT của A. Biế khí hoá hơi 1,85 gam A chiểm hể ích bằg hể ích của,8 gam oxi ở cùg điều kiệ. ĐS : C 3 H 6 O. Ví dụ 11. Đố chá hế,75 gam chấ hữu cơ A. Hơi sả phẩm chá được dẫ oà bộ qua bìh đựg dug dịch ước vôi rog dư. Khối lượg bìh ăg 1,33g, rog đó lọc ách được gam mộ chấ kế ủa. Trag 11
Mặ khác, khi phâ ích,15 gam A, khí NH 3 sih ra được dẫ vào 18ml dug dịch H SO 4,1M. Lượg axi dư được rug hoà vừa đúg bằg 4ml dug dịch NaOH,4M. ác địh CTPT của A, biế 1 lí khí A ở đkc ặg 3,35 gam. ĐS : C H 5 O N. Ví dụ 1. Đố chá hoà oà,454g mộ chấ hữu cơ A sih ra,3318g CO và,714g H O. Đu óg,368g chấ A với vôi ôi, xú để chuể ấ cả N rog A hàh NH 3 rồi dẫ khí NH 3 vào ml dug dịch H SO 4,5M. Để rug hoà axi cò dư, cầ dùg 7,7ml dug dịch NaOH 1M. a) Tíh hàh phầ % các guê ố rog A. b) ác địh CTPT của A, biế ỉ khối hơi của ó đối với khí iơ là,143. ĐS:CH 4 ON Ví dụ 13. Đố chá hoà oà m gam chấ hữu cơ A chỉ hu được a gam CO và b gam H O. Biế 3a = 11b và 7m = 3(a+b). ác địh CTPT của A, biế da /kk < 3. Theo đề a có: MA < 78 mc = 1 a 3 a =. V? 3a = 11b => mc = b gam 44 11 mh = b b = gam 18 9 11b Vì 7m = 3(a+b) = 3. + b =14b => m = b. 3 b 1b Ta có: mc + mh = b + = < b = ma => A có oxi. 9 9 => mo = b - 1 b 8b = 9 9 Đặ CTTQ của A là C x H O z. b b 8b 1 1 1 Ta có x : : z = : : = : : = 3 : 4 : => CTTN (C3 H 4 O ). 1 9 9.16 1 9 18 Vì MA < 78 và N => = 1. vậ CTPT của A là C 3 H 4 O. Ví dụ 14. Đố chá hoà oà a gam chấ hữu cơ A chứa C, H, O hu được pgam CO và qgam H O. Cho biế p = a 3a và q =. Tìm CTPT của A. Biế rằg 3,6 gam hơi A có hể ích bằg hể 15 5 ích của 1,76 gam CO cùg điều kiệ. ĐS : C 3 H 6 O 3. IV. BIỆN LUẬN TÌM CTPT. 1. Tìm CTPT khi chỉ biế MA. 1.1. Cơ sở lý huế. a) Trườg hợp A là C x H hoặc C x H O z. => 1x + = M A hoặc 1x + +16z = M A K x, hoæc x,, z guª d g ( ch ½) x + b) Trườg hợp A là C x H N hoặc C x H O z N. => 1x + + 14 = MA hoặc 1x + + 16z + 14 = M A x,, hoæc x,, z, guª d g K x + +, cïgch½ hoæc cïg lî c) Trườg hợp là C x H v hoặc C x H O z v ( là haloge) => 1x + + M v = M A hoặc 1x + + 16z + M v = M A Trag 1
x,, v hoæc x,, z, v guª d g K x + v, v cïgch½ hoæc cïglî 1.. Mộ số ví dụ mih hoạ. Ví dụ 1. ác địh CTPT của hợp chấ hữu cơ A chứa C, H, O. Biế A có ỉ khối hơi so với hei là 15. Ta có M A = 6. Đặ CTTQ của A là C x H O z => 1x + + 16z = 6 (1 z ) x,, z guª d g K ( ch ½) x + - Trườg hợp 1 : Nếu z = 1 => 1x + = 44 (1 x 3) 4 => = 44 1x x + => x = 3 14 Chọ x = 3 ; = 6. Vậ CTPT của A là C 3 H 6 O. - Trườg hợp : Nếu z = => 1x + = 8 (1 x ) 6 => = 8 1x x + => x = 1,85 14 => Chọ x = ; = 4. Vậ CTPT của A là C H 4 O. Ví dụ. Hợp chấ hữu cơ A chứa C, H, N. Biế 14,75g hơi A chiếm hể ích đúg bằg hể ích của 8 gam O ở cùg điều kiệ. ác đ?h CTPT của A. A = O =,5 mol => MA = 59 gam. Đặ CTTQ của A là C x H N => 1x + + 14 = 59 (1 3) x,, guª d g K x + +, cïgch½ hoæc cïg lî - Trườg hợp 1 : Với = 1 => 1x + = 45 (1 x 3) => = 45 1x x + + => x 3. => Chọ x = 3 => = 9. Vậ CTPT của A là C 3 H 9 N. - Trườg hợp : Với = => 1x + = 31 (1 x ) => = 31 1x x + + => x => Chọ x = => = 7 (loại) - Trườg hợp 3 : Với = 3 => 1x + = 17 (x 1) => = 17 1x x + + => x,86 => Chọ x = 1 => = 5. Vậ CTPT của A là CH 5 N 3.. Biệ luậ xác địh CTPT của ha hiều chấ rog cùg mộ hỗ hợp..1. Trườg hợp 1 : Thiếu 1 phươg rìh đại số. a. Cơ sở lí huế. Giả sử có p ẩ số (số guê ử cacbo và số mol) mà chỉ có (p-1) phươg rìh đại số. Trog rườg hợp à, giữa ẩ a có 1 hệ hức a + mb = CO (a, b, CO đã biế). Từ biểu hức, a chọ = 1,, 3... => m sao cho, m guê dươg. b. Ví dụ mih hoạ. Ví dụ 1. Đố chá mộ hỗ hợp gồm hiđrocacbo A (C H + ) và B (C m H m ) hu được 15,68lí CO (đkc) và 14,4 gam H O. Biế chiếm hể ích là 6,7 lí ở đkc. ác địh hàh phầ % hể ích của hỗ hợp, xác địh CTPT của A, B. Gọi a, b là số mol của A, B. Theo đề a có : CO =,7ml ; H O =,8 mol ; =,3 mol Trag 13
PTPƯ chá : C H + + 3 + 1 O CO + (+1)H O amol amol (+1)a mol m O C m H m+ + 3 mco + mh O bmol mbmol mb mol a + mb =,7 Ta cã ( + 1) a + mb =,8 => a + mb + a =,8 => a =,1 ; b =, và + m = 7. a + b =,3 m v B huéc d ake iòu kiö, m N Biệ luậ và m 1 3 4 5 m 3 5/ 3/7 1 = 1 Vậ có cặp giá r? hoả ma? : => A : CH4 m = 3 B : C3H và = 3 => A : C3H8 6 m = B : C H4 Thàh phầ %V của hỗ hợp : %VA = 33,33% ; %VB = 66,67%. Ví dụ. Hỗ hợp gồm aka A và ake B được chia làm hàh phầ F 1 và F. - Phầ 1 có hể ích 11, lí đem rộ với 6,7 lí H rồi 1 í bộ Ni rồi đu óg đế, khi phả ứg xả ra hoà oà hấ hỗ hợp khí sau cùg có hể ích giảm 5% so với ba đầu. - Phầ có khối lượg 8 gam đem đố chá hoà oà hì ạo được 4 gam CO. ác địh CTPT của A, B và íh % hể ích hỗ hợp. Biế các khí đều đo ở đkc. - Đặ a là số mol của A (C H + ) và b là số mol của B (C m H m ) rog F 1. => a có : a + b =,5 mol. Ni, PTPƯ : C m H m + H C m H m+ Theo đề a có : ổg số mol rog F 1 =,5 + 6,7 =,8 mol,4 Sau phả ứg V F1 giảm 5% chíh là V H phả ứg => Hpư =,8. 5 =, mol. 1 Theo PTPƯ => B = H pư =, mol = b => a =,3 mol - Đặ a, b lầ lượ là số mol của A, B rog F. Do đều xuấ phá ừ hỗ hợp ê ỉ lệ số mol a : b = a : b =,3 :, = 3 :. => a có phươg rìh : (14 + )a + 14mb = 8 <=> 14(a +mb ) + a = 8 (1) PTPƯ chá : C H + + 3 + 1 O CO + (+1)H O a mol a mol m O C m H m+ + 3 mco + mh O b mol mb mol => a + mb = 4 = 5,5 44 () Tha () vào (1) => a = 1,5 mol ; b = 1 mol và 1,5 + m = 5,5 ha 3 +m = 11 m v B huéc d ake iòu kiö, m N Biệ luậ và m 1 3 m 4 5/ 1 Trag 14
Chọ = 1 => A : CH4 m = 4 B : C4 H => %VA =,3 1,5 x = 6% ; %VB = 4%. 8.. Trườg hợp. Thiếu phươg rìh đại số. a. Cơ sở lí huế. Giả sử có p ẩ hưg chỉ có p phươg r?h. Trog rườg hợp à, gười a hườg áp dụg íh chấ rug bìh ( < m) => < < m hoặc MA < M < MB để xác địh, m. Côg hức íh và M a + mb M a. a + M b. b = ; M = a + b a + b b. Ví dụ mih hoạ. Ví dụ 1. Hỗ hợp gồm hiđrocacbo huộc cùg dã đồg đẳg liê iếp. Đố chá hoà oà hỗ hợp, sả phẩm chá cho hấp hụ hế vào bìh 1 đựg H SO 4 đặc, bìh đựg dug dịch Ca(OH) dư. Sau khi kế húc phả ứg, khối lượg bìh 1 ăg 6,3 gam, bìh có 5 gam kế ủa xuấ hiệ. ác địh CTPT của hiđro cacbo rog. CO = =,5 mol. m HO = m b ìh 1 ăg = 6,3 gam => HO = 6,3 =,35 mol 18 HO > CO => huộc dã aka. Đặ CTTQ của aka là : C H + và C m H m+. Vì aka huộc cùg dã đồg đẳg ê đặ CTPT rug bìh của aka là C H + (< <m) và ( >1) Theo đề a có = H O CO =,35,5 =,1 mol. PTPƯ chá : C H + + 3 + 1 O CO + ( +1)H O,1 mol,1 mol =>,1 =,5 => =,5 => = ; m = + 1 = 3. Vậ CTPT : C H 6 và C 3 H 8. Ví dụ. Mộ hỗ hợp gồm aka đồg đẳg kế iếp hau, có ỉ khối đối với hiđrô là 16,75. Tìm CTPT và % hể ích của hỗ hợp. Đặ CTTQ của aka là : A : C H + amol ; C m H m+. bmol. Vì aka huộc cùg dã đồg đẳg ê đặ CTPT rug bìh của aka là C H + (< <m) và ( >1) Theo đề a có : M hh = x16,75 = 33,5 => 14 + = 33,5 => =,5 => = => CTPT là C H 6 m = 3 => CTPT là C 3 H 8. M a. a + M b. b 3. Ta có : M = = a + 44. b =33,5 a + b a + b => 3,5a = 1,5b => a = 3b. b b Vị hỗ hợp khí ê %V = %số mol = > %V C3H8 =.1 =.1 = 5% a + b 4b %V CH6 = 5% Ví dụ 3. Đố chá hoà oà 5,g hỗ hợp khí gồm aka kế iếp hu được 15,4g khí CO. ác địh côg hức mỗi aka. ĐS. C H 6 và C 3 H 8. Trag 15
Ví dụ 4. Cho mộ hỗ hợp khí gồm 1 ake A và 1 aki B. Đố chá m gam hỗ hợp rồi hấp hụ oà bộ sả phẩm chá vào bìh đựg dug dịch ước vôi rog hu được 5g kế ủa và mộ dug dịch có khối lượg giảm 4,56g so với ba đầu. Khi hêm vào lượg KOH dư lại hu được 5 gam kế ủa ữa. Biế 5ml hỗ hợp phả ứg ối đa với 8ml H (các hể ích khí đo cùg đk). ác địh CTPT của A, B. Đặ CTPT của A : C H (x mol); B là C m H m- ( mol) PTPƯ với H :C H + H, Ni C H + x mol x mol C m H m- + H, Ni C m H m+ mol mol x + = 5 x = => a có hệ : => x + = 8 = 3 V? do cùg đk ê A : B = VA :VB = : 3 O PTPƯ chá : C H + 3 C m H m- + 3 1 CO + H O O mco + (m-1)h O CO + Ca(OH) CaCO 3 + H O,5mol,5mol CO + Ca(OH) Ca(HCO 3 ),1mol,5mol Ca(HCO 3 ) + KOH CaCO 3 + K CO 3 + H O,5mol,5mol => Tổg số mol CO =,35 mol Theo đề : m ddgiảm = m - (m CO + m HO ) hấp hụ. => m HO =m - m CO m ddgiảm = 5,4g => HO =,8mol => B = CO HO =,7 mol => A = 3 B = 3 => = A + B =,7 +,14 3 =,35 3 mol.,7 =,14 3 mol,14. + m.,7 a + mb Áp dụg CT : = = 3,35 CO a + b,14 = =,35 =3 +,7 3 3 => + 3m = 15 => = m = 3 => CTPT của A : C 3 H 6 ; CTPT của B : C 3 H 4..3. Trườg hợp 3 : Thiếu 3 phươg rìh rở lê. a. Cơ sở lý huế. Trog rườg hợp à vẫ sử dụg íh chấ rug bìh < < m hoặc M A < M < M B. Ta a1 + b có hể sử dụg côg hức íh số guê ử H =. a + b Nếu 1 < => 1 < <. b. Ví dụ mih hoạ. Ví dụ 1. Đố chá hoà oà 6,7 lí (đkc) hỗ hợp gồm hiđrocacbo A, B hu được 8,96 lí CO (đkc) và 9 gam H O. ác địh CTPT của A, B. =,3 mol ; CO =,4mol ; HO =,5mol. Đặ CTPT rug bìh của A, B là C H x Trag 16
PTPƯ chá : C H x + ( x + )O x CO + H O 4,3 mol,3 x mol,15 mol =>,4 =,3 x => x = 1,33 => x 1 = 1 < x < x => Trog phải có 1 chấ là CH 4 (giả sử A) => 1 = 4 H O =,5 =,15 => = 3,33 => = < < 1 = 4 => CTPT của B là C H. Ví dụ. Đố chá hoà oà 56cm 3 hỗ hợp khí (đkc) gồm hiđrocacbo có cùg số guê ử C và cho các sả phẩm lầ lượ qua bìh 1 đựg P O 5, bìh đựg dug dịch KOH dư. Sau khi kế húc hí ghiệm hấ khối lượg bìh 1 ăg 1,915g và bìh ăg hêm 4,4 gam. ác địh CTPT của các hiđrocacbo. Đặ CTPT của hiđrocacbo là CxH và Cx H =>CTPTTB là CxH ( là số guê ử H rug bìh) Theo đề a có HO = 1,915 =,165 ; CO = 4,4 18 44 =,1 mol ; =,5 PTPƯ chá : CxH + ( x + )O xco + H O 4,5 mol,5xmol,15 mol => CO =,1 =,5x => x = 4 HO =,165 =,15 => = 8,5. Giả sử < => < 8,5 < x + = 1. Vì, chẵ => chọ = 1 và =, 4, 6, 8 => có 4 cặp hoả : C 4 H và C 4 H 1 ; C 4 H 4 và C 4 H 1 ; C 4 H 6 và C 4 H 1 ; C 4 H 8 và C 4 H 1. CHỦ ĐỀ : TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA HIĐROCACBON I. ANKAN (parafi): (Hiđrocacbo bo, mạch hở C H + ; 1) 1. Phả ứg hế : as CH 4 + Cl CH 3 Cl + HCl CH 4 + Cl CH 4 + 3Cl CH 4 + 4Cl mel clorua (clo mea) as CH Cl + HCl mele clorua (diclo mea) as CHCl3 + 3HCl Clorofom (riclo mea) as CCl 4 + 4HCl Cacbo eraclorua (eraclo mea) Chú ý : Các đồg đẳg của mea cũg ham gia phả ứg hế ươg ự hư mea. VD :CH 3 CH CH 3 + Cl as (5 C) CH 3 CHCl CH 3 + HCl (57%) CH 3 CH CH Cl + HCl (43%) CH 3 CH CH 3 + Br as (5 C) CH 3 CHBr CH 3 + HBr (97%) CH 3 CH CH Br + HBr (3%) as PTTQ: C H + + z C H +-zz + zh. Phả ứg hiệ phâ: a) Phả ứg Crackih: Trag 17
C H + cao C m H m+ + C q H q ( 3; m 1; q ) Crackih CH4 + C3H6 VD: C4H1 C H + C H b) Phả ứg phâ huỷ: C H + Đặc biệ: CH 4 1 C khog cokhog khi 6 4 C + (+1)H 15 C l¹h hah C H + 3H c) Phả ứg loại hiđro (đehiđro): C H + VD: C 4 H 1 45 5 C x C H + H 5 C x C 4 H 8 + H 3. Phả ứg oxi hoá: a) Phả ứg chá (Phả ứg oxi hoá hoà oà): C H + + 3 + 1 O CO + (+1)H O VD: CH 4 + O CO + H O b) Phả ứg oxi hoá khôg hoà oà: - Nếu đố chá hiếu oxi hì aka bị chá khôg hoà oà SP chá gồm CO, H O, CO, C. VD: CH 4 + 3O (hiếu) CO + 4H O - Nếu có chấ xúc ác, hiệ độ hích hợp, aka bị oxi hoá khôg hoà oà hàh dẫ xuấ chứa oxi. VD: CH 4 + O Cu HCHO + H O am,3 C - Nếu mạch cacbo dài, khi bị oxi hoá có hể bị bẻ gã. VD: CH 3 CH CH CH 3 + 5O, P M + 4CH 3 COOH + H O 4. Điều chế aka. a) Phươg pháp ăg mạchh cacbo: eekha - C H +1 + Na (C H +1 ) + Na eekha VD: C H 5 Cl + Na C 4 H 1 + NaCl CH 3 Cl + C H 5 Cl + Na C 3 H 8 + NaCl pdd - RCOONa + H O R-R + CO + NaOH + H pdd VD: CH = CH COONa + H O CH = CH CH = CH + CO + NaOH + H b) Phươg pháp giảm mạch cacbo: - Phươg pháp Duma: CaO, RCOONa + NaOH RH + Na CO 3 CaO, (RCOO) Ca + NaOH RH + CaCO 3 + Na CO 3 CaO, VD: CH 3 COONa + NaOH CH 4 + Na CO 3 CaO, (CH 3 COO) Ca + NaOH CH 4 + Na CO 3 + CaCO 3 - Phươg pháp crackih: crackih C H + C m H m + C q H q+ ( = m + q; 3) crackih VD: C 3 H 8 CH 4 + C H 4 c) Phươg pháp giữ guê mạch cacbo: Ni, C H + H C H + Ni, VD: C H 4 + H C H 6 Ni, C H - + H C H + Trag 18
Ni, VD: C H + H C H 6 d) Mộ số phươg pháp khác: Al 4 C 3 + 1H O 3CH 4 + 4Al(OH) 3 Ni C + H CH 4 5 C II. ICLO ANKAN (hiđrocacbo o, mạch vòg C H ; 3) 1. Phả ứg cọg mở vòg: + H Ni,8 C CH 3 CH CH 3 (Propa) + Br CH Br CH CH Br (1, 3 đibrom propa) + HBr CH 3 CH CH Br (1 brom propa) - iclobua chỉ cọg với H. + H Ni,1 C CH 3 CH CH CH 3 (bua). Phả ứg hế: Phả ứg hế ở xicloaka ươg ự hư ở aka. VD: + as Cl Cl + HCl as + Cl Cl + HCl 3. Phả ứg oxi hoá hoà oà: O C H + 3 CO + H O VD: C 6 H 1 + 9O 6CO + 6H O 4. Phả ứg đề hiđro: C 6 H, Pd 1 C 6 H 6 + 3H III. ANKEN (olefi). Hiđrocacbo khôg o, mạch hở - CTTQ: C H ; Trog phâ ử ake có 1 lê kế đôi C = C, rog đó có 1 liê kế σ bề và mộ liê kế π kém bề, dễ bị bẻ gã khi ham gia phả ứg hoá học. 1. Phả ứg cộg: a) Cộg H aka: Ni, C H + H C H + Ni, VD: C H 4 + H C H 6 b) Phả ứg cọg haloge (Cl, Br ). CCl4 C H + C H VD: CH = CH + Cl CH Cl CH Cl CH 3 CH = CH CH CH 3 + Br CH 3 + CHBr CHBr CH CH 3 Lưu ý: Ake làm mấ màu dug dịch ước brom ê gười a hườg dùg ước brom hoặc dug dịch brom rog CCl 4 làm huốc hử để hậ biế ake. c) phả ứg cộg HA (HA: HCl, HBr, HSO4) x C H + HA C H +1 A VD: CH + CH + HCl CH 3 CH Cl CH = CH + H SO 4 CH 3 CH OSO 3 H Trag 19
Lưu Ý: Từ C3H6 rở đi phả ứg cộg heo qui ắc Maccophicop CH3 CHCl CH3 ( spc) VD: CH3 CH = CH + HCl CH3 CH CH Cl ( spp) d) Phả ứg cộg H O acol H VD: CH = CH + H O CH 3 CH OH + CH 3 CHOH CH3 ( spc) CH3 CH = CH + H O CH 3 CH CH OH ( spp) Qui ắc Maccophicop: Khi cọg mộ ác hâ bấ đối xứg HA (H O hoặc axi) vào liê kế đôi C = C của a ke hì sả phẩm chíh được ạo hàh do phầ dươg của ác hâ (H+) gắ vào cacbo có bậc hấp hơ, cò phầ âm (A-) của ác hâ gắ vào C có bậc cao hơ.. Phả ứg rùg hợp:,, C=C x p [-C-C-] VD: CH = CH x,, p (-CH CH -) Polieile (PE) ( ) x,, p CH = C H CH C H CH3 CH3 Polipropile (PP) 3. Phả ứg oxi hóa: a) Phả ứg oxi hóa hoà oà: C H + 3 O CO + H O VD: C H 4 + 3O CO + H O b) Oxi hóa khôg hoà oà: - Dug dịch KMO 4 loãg ở hiệ độ hườg oxi hóa ối đôi của ake hàh 1,- diol. 3C H + KMO 4 + 4H O 3C H (OH) + MO + KOH VD: 3CH = CH + KMO 4 + 4H O 3CH -CH + MO + KOH (màu ím) (màu đe) OH OH Nhậ xé: Dựa vào sự biế đổi màu của dug dịch KMO 4 (màu ím hạ màu và có kế ủa đe) => phả ứg à được dùg để hậ ra sự có mặ của ối đôi, ối ba. - OH C H 4 CH 3 CHO CH = CH + O P d Cl / CuCl CH 3 CHO 4. Điều chế ake. a) Đề hiđro aka ươg ứg: C H x,, p + C H + H VD: C H x,, p 6 C H 4 + H b) Đề hiđra hóa acol ươg ứg: 4 C H +1 OH H SO C H + H O C H 5 OH > 17 C HSO4 > 17 C C H 4 + H O HSO CH 4 3 CH = CH CH3 CH 3 CH CH CH 3 18 C CH = CH CH CH c) Cộg H vào aki (x: Pd) hoặc akadie (x: Ni): C H - + H P d, C H VD: CH CH + H P d, CH = CH Trag 3
Ni, CH = CH CH = CH CH 3 CH CH =CH d) Loại H ra khỏi dẫ xuấ haloge của aka ươg ứg. O / C H +1 K H acol C H + H K O H / acol VD: C H 5 Cl C H 4 + HCl e) Loại ra khỏi dẫ xuấ α,β-dihaloge của aka ươg ứg. R CH CH R + Z R CH = CH R + ZCl VD: CH Br CH Br + Z CH = CH + ZBr IV. ANKADIEN (C H - ; 3) 1. Phả ứg cộg: a) Cộg hiđro: Ni, CH = CH CH = CH + H CH 3 CH CH CH 3 Ni, CH = C CH = CH + H CH 3 CH CH CH 3 CH 3 CH 3 b) Phả ứg cộg và H. Buadie và isopre có hể ham gia phả ứg cộg, H và hườg ạo ra sả phẩm cộg 1, và 1,4. Ở hiệ độ hấp ưu iê ạo ra sả phẩm cộg 1,; ở hiệ độ cao ưu iê ạo ra sả phẩm cộg 1,4. VD 1 : CH = CH CH = CH + Br CH CH CH = CH + CH CH = CH CH Br Br Br Br (Sp cộg 1,) (SP cộg 1,4) Ở -8 C 8% % Ở 4 C % 8% VD : CH = CH CH = CH + HBr CH CH CH = CH + CH CH = CH CH H Br H Br (Sp cộg 1,) (SP cộg 1,4) Ở -8 C 8% % Ở 4 C % 8%. Phả ứg rùg hợp. CH = CH CH = CH,, p (- CH CH = CH CH - ) Polibuadie (Cao su bua) CH = C CH = CH,, p (- CH - C = CH - CH -) CH 3 CH 3 Poli isopre (Cao su pre) 3. Điều chế akadie. CH 3 - CH - CH - CH 3 CH 3 CH OH CH CH MgO/ AlO3 4 5 C 6 C Cr O3, P CH = CH CH = CH + H CH = CH - CH - CH + H + H O CH = CH C CH CuCl / NH4Cl 15 C CH = CH COONa + H O IV. ANKIN (C H - ) CH = CH CH = CH + H Pd, đpdd CH = CH CH = CH + CO + NaOH + H Trag 1
Trog phâ ử có liê kế C C bao gồm 1 liê σ và liê kế Π kém bề. Tu hiê, liê kế Π rog liê kế ba bề hơ liê kế Π rog liê kế đôi ê phả ứg cộg vào liê kế ba khó hơ. 1. Tíh chấ hóa học. a) Phả ứg cọg. / 3 C H - + H Pd PdCO C H C H - + H VD: C H + H Ni, C H + C H 4 Pd / PdCO 3 Ni, C H + H C H 6 b) Phả ứg cộg haloge. C H - + C H - C H - 4 VD: C H 5 C C C H 5 + Br C C H 5 C = C C H 5 Br Br C H 5 C = C C H 5 + Br C H 5 C C C H 5 Br Br Br Br Br Br Br CH CH + Br CHBr = CHBr CHBr CHBr Nhậ xé: Aki cũg làm mấ màu dug dịch ước brôm hưg chậm hơ ake. c) Phả ứg cộg H. Phả ứg xả ra ở giai đoạ, giai đoạ sau khó hơ giai đoạ đầu. VD: CH CH + HCl CH HgCl CH = CHCl x, C H, p 15 C Cl (PVC) Lưu ý: Phả ứg cộg H vào đồg đẳg của axeile uâ heo qui ắc Maccophicop. x,,p 3 3 VD :CH - C CH+ HCl CH - C = CH Cl Cl x,,p 3 CH3- C- CH3 CH - C = CH + HCl Cl CH CH + HCN Cl x, CH = CH CN (Vil ciaua) 3 Z( CH COO) CH 3 COOH = CH CH CH + CH 3 COOH d) Phả ứg cộg H O. HgSO4 - Axeile + HO adehi axeic CH CH + H O 8 C HgSO4 8 C CH 3 CHO - Các đồg đẳg của axeile + HO eo.,, R 1 C C R + H O x p R 1 CH CO R,, VD: CH 3 C C CH 3 + H O x p CH 3 CH C CH 3 e) Phả ứg hi hợp. CuCl / NH4Cl CH CH CH = CH C CH f) Phả ứg am hợp. 6 C 3CH CH C C 6 H 6 Trag (Vil axea) O
g) Phả ứg hế với io kim loại. CH CH + Na Na C C Na + H CH CH + AgNO 3 + NH 3 AgC CAg + NH 4 NO 3 (Bạc axeileua)vàg hạ CH CH + CuCl + NH 3 CCu CCu + NH 4 Cl đồg (I) axeileua (Màu đỏ) Lưu ý: - Aki có ối ba đầu mạch đều phả ứg được với dug dịch AgNO 3 và dug dịch CuCl. VD: CH 3 - C CH + AgNO 3 + NH 3 CH 3 C CAg + NH 4 NO 3 CH 3 C CH + CuCl + NH 3 CH 3 C CCu + NH 4 Cl - Có hể dùg các phả ứg rê để hậ biế aki -1. - Axeileua kim loại có hể được ách ra khi phả ứg với dug dịch axi. VD: CAg CAg + HCl CH CH + AgCl h) Phả ứg oxi hóa. * Phả ứg oxi hóa hoà oà. C H - + 3 1 O CO + (-1)H O VD: C H + 5O 4CO + H O * Phả ứg oxi hóa khôg hoà oà. Tươg ự ake, aki dễ bị oxi hóa bởi KMO4 sih ra các sả phẩm hư CO, HOOC COOH VD: 3C H + 8KMO 4 + 4H O 3HOOC COOH + 8MO + 8KOH 3C H + 8KMO 4 3KOOC COOK + 8MO + KOH + H O C H + KMO 4 + 3H SO 4 CO + MSO 4 + K SO 4 + 4H O 5CH 3 C CH + 8KMO 4 + 1H SO 4 5CH 3 COOH + 5CO + 8MO + 4K SO 4 + 1H O Nhâ xe : Có hể dùg phả ứg làm mấ màu của dd KMO4 để hậ biế aki. So với ake hì ốc độ làm mấ màu của aki diễ ra chậm hơ.. Điều chế aki. a) Điều chế axeile. CH 4 15 C lah hah C H + 3H CaC + H O Ca(OH) + C H Hô# quagđiê C + H C H AgC CAg +HCl C H + AgCl CuC CCu + HCl C H + CuCl b) Điều chế đô g đă g của aki. HC C Na + R HC C R + Na VD: CH 3 Br + Na C CH CH 3 C CH + NaBr R CH CH R R C C R + H VD: CH 3 CH CH KOH acol Br Br V. AREN (Hiđrocacbo hơm C H -6 ). Are điể hìh: KOH acol CH 3 C CH + HBr Beze: C6H6 ha Trag 3
CH 3 Tolue: C 6 H 5 CH 3 1. Phả ứg hế: - Beze khôg phả ứg với dug dịch Br hưg phả ứg với Br kha khi có bộ Fe làm chấ xúc ác. bé Fe C 6 H 6 + Br C 6 H 5 Br + HBr Bôm beze - Tolue phả ứg dễ dàg hơ và ạo ra đồg phâ CH 3 CH 3 bé Fe + Br Br P-brôm olue + CH 3 O-brôm olue Chú ý: ếu khôg dùg bộ Fe mà chiếu ság hì Br hế vào guê ử H ở mạch háh CH 3 CH Br Br as + Br + HBr. Phả ứg iro hóa. - Beze phả ứg với hỗ hợp HNO 3 đặc và H SO 4 đặc iro beze NO HSO4 d + HNO 3đ + H O NO NO HSO4 d + HNO 3đ + H O - Tolue phả ứg dễ dàg hơ sả phẩm CH 3 NO CH 3 CH 3 NO HSO4 d + HNO 3đ + + H O NO P iro olue 3. Phả ứg cộg. C 6 H 6 + 3Cl as C 6 H 6 Cl 6 Ni, C 6 H 6 + 3H C 6 H 1 Trag 4 O iro olue
4. Phả ứg oxi hóa. a) Phả ứg oxi hóa hoà oà. 3 3 C H -6 + O CO + (-3)H O b) Phả ứg oxi hóa khôg hoà oà. Beze khôg phả ứg với dug dịch KMO4, olue phả ứg được với dug dịch KMO4. Phả ứg à được dùg để hậ biế olue. C 6 H 5 CH 3 + KMO 4 C 6 H 5 COOK + MO + KOH + H O 5. Điều chế are. AlO3 / CrO3 CH 3 (CH ) 4 CH 3 C 5 C,4am 6 H 6 + 4H x C 6 H 1,, p C 6 H 6 + 3H x 3C H,, p C 6 H 6 x CH 3 (CH ) 5 CH 3,, p C 6 H 5 CH 3 + 4H Ni, C6H5 - CH = CH + H C 6 H 5 - CH CH 3 CHỦ ĐỀ 3: BÀI TẬP VỀ HIĐROCACBON I. BÀI TẬP HOÀN THÀNH SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG: Bài 1: (1) CH 3 COOH CH 4 (5) CO () (6) Al 4 C 3 (3) CO C 3 H 8 (7) C (4) CH 3 COONa CaO (1) CH 3 COOH + NaOH CH 4 + Na CO 3 + H O () Al 4 C 3 + 1H O 4Al(OH) 3 + 3CH 4 crackih (3) C 3 H 8 CH 4 + C H 4 3 C (4) C + H CH 4 vi khuè (5) CO + 4H CH 4 + H O (6) CO + 3H Ni,5 C CH 4 + H O CaO (7) CH 3 COONa + NaOH CH 4 + Na CO 3 (1) () (3) (4) (5) Bài : CH 4 C H CH 3 CHO C H 5 OH C 4 H 6 C 4 H 1 (1) CH 4 15 C lah hah C H + 3H HgSO4 () C H + H O CH 3 CHO 8 C Ni, (3) CH 3 CHO + H C H 5 OH 3 (4) C H 5 OH MgO/ Al O CO 4 5 C Ni, (5) C 4 H 6 + H C 4 H 1 (6) (1) () (3) (4) (5) Bài 3: CH 3 COONa C H 6 C H 5 Cl C 4 H 1 CH 4 HCHO iö ph (1) CH 3 COONa + H O cã mµg g C H 6 + CO + NaOH + H h s g () C H 6 + Cl C H 5 Cl + HCl (3) C H 5 Cl + Na C 4 H 1 + NaCl Trag 5
crackih (4) C 4 H 1 C 3 H 6 + CH 4 (5) CH 4 + O NO HCHO + H O 6 8 C NH3 (6) HCHO + Ag O CO + H O + 4Ag Bài 4: (1) () B Polipropile Aka A (3) đề H D (4) Cao su isopre (5) đề H E B polipropile => B là CH 3 CH = CH CH = C- CH = CH D cao su isopre => D là iso pre CH A đề H iso pre ê A là C 5 H 1, CTCT là : => E là : CH - C = CH - CH 3 3 CH 3 3 CH - CH - CH - CH 3 3 Bài 5 : C H 5 OH (9) C H 4 Br (1) (1) (11) (8) () C H 5 Cl C H 4 (3) C H 4 (OH) (1) (7) (4) C H 6 PE (6) (5) (13) C 4 H 1 Hướg dẫ : (3) 3C H 4 + KMO 4 + 4H O 3C H 4 (OH) + MO + KOH (1) C H 5 OH + HCl C H 5 Cl + H O (11) C H 5 Cl + NaOH (loãg) C H 5 OH + NaCl (1) () (3) (4) (5) Bài 6: C 4 H 9 OH C 4 H 8 C 4 H 1 CH 4 C H C H 4 (6) (8) (7) C H 4 C H 4 Br C H 4 (OH) HSO4 (1) CH 3 CH CH CH OH CH 3 CH CH = CH + H O 18 C Ni, () CH 3 CH CH = CH + H CH 3 CH CH CH 3 crackih (3) CH 3 CH CH CH 3 CH 4 + CH = CH CH 3 l¹hhah (4) CH 4 15 C C H + 3H (5) C H + H P d, C H 4 (6) 3C H 4 + KMO 4 + 4H O 3C H 4 (OH) + MO + KOH (7) C H 4 (OH) + HBr C H 4 Br + H O (8) C H 4 Br + Z C H 4 + ZBr CH 3 Bài 7: H CH = CH C CH C H 4 (1) (3) () (4) CH 4 C H 5 OH (13) C H (1) (6) (5) (11) (9) (1) Trag 6 (8) (7)
C6H6 CH3CHO C Ag (COOH) CH 3 CHCl 3 C (1) C + H C H CuCl, NH4Cl () C H CH = CH CH = CH (3) C H + H P d, C H 4 HSO4 (4) C H 5 OH C H 4 + H O 18 C Ni, (5) CH 3 CHO + H O C H 5 OH (6) C H + H O HgS O 4, 8 C CH 3 CHO dd KMO4 (7) C H + 4[O] HOOC COOH Hoặc viế 3C H + 8KMO 4 + 4H O 3(COOH) + 8MO + 8KOH KO H / acol (8) CH 3 CHCl CH CH + HCl (9) CH CH + HCl CH 3 CHCl (1) AgC CAg + HCl HC CH + AgCl (11) HC CH + AgNO 3 + NH 3 AgC CAg + NH 4 NO 3 (1) 3C H 6 C C C 6 H 6 (13) CH 4 Laïh hah C 15 C H + 3H (1) () Bài 8: C H Br 4 C H CH 3 CHO (3) CH 3 COOH (4) CH 3 COOH = CH (5) C H CH OCOCH 3 (1) C H Br 4 + Z C H + ZBr () HC CH + H O HgS O 4, 8 C CH 3 CHO M (3) CH 3 CHO + O + CH 3 COOH (4) CH 3 COOH + HC CH CH 3 COOCH = CH C H CH (5) CH 3 COOCH = CH, p OCOCH 3 Bài 9: (1) CH 4 Al 4 C 3 () C H xiclo hecxa (C 6 H 1 ) (4) (3) (6) (5) C 6 H 6 C 6 H 5 Br (7) (1) C 6 H 5 - CH 3 (11) (1) (9) (8) C 6 H 6 Cl 6 C 6 H 5 COONa axi bezoic (1) Al 4 C 3 + 1H O 4Al(OH) 3 + 3CH 4 Laïh hah () CH 4 C 15 C H + 3H (3) 3C H 6 C C C 6 H 6 Trag 7
Pd (4) C 6 H 1 3 C C 6 H 6 + 3H Ni, (5) C 6 H 6 + 3H C 6 H 1 boä Fe (6) C 6 H 6 + Br C 6 H 5 Br + HBr AlCl (7) C 6 H 6 + CH 3 Cl 3 C 6 H 5 CH 3 + HCl dd KMO (8) C 6 H 5 + 3[O] 4 C 6 H 5 COOH + H O (9) C 6 H 5 COOH + NaOH C 6 H 5 COONa + H O (1) C 6 H 5 COONa + HCl C 6 H 5 COOH + NaCl (11) C 6 H 5 COONa (ih hể) + NaOH (rắ) voâi boä C 6 H 6 + Na CO 3 (1) C 6 H 6 + Cl as C 6 H 6 Cl 6 Bài 1: C H 5 COONa (1) C 4 H 1 ( ) CH 4 ( 3 ) C H ( 4 ) C 6 H 6 ( 5 ) C 6 H 5 CH 3 (6) ñpdd (1) C H 5 COOONa + H O C 4 H 1 + NaOH + CO + H Crackih () C 4 H 1 CH 4 + C 3 H 6 Laïh hah (3) CH 4 C 15 C H + 3H (4) 3C H 6 C C C 6 H 6 AlCl (5) C 6 H 6 + CH 3 Cl 3 C 6 H 5 CH 3 + HCl CH 3 O N NO (6) C 6 H 5 CH 3 + 3HNO 3 + 3H O TNT NO Triiro olue (TNT) Bài 11: CH 3 CH COONa (1) CH 3 CH - OH OH () (7) (6) (3) ( 4 ) CH 3 CH Cl ˆ ˆˆ H ( 5 ) C = CH (1) CH 3 CH COONa + NaOH Voâi boä CH 3 CH OH + Na CO 3 OH () CH 3 CH Cl + NaOH CH 3 CH OH + NaCl H (3) CH 3 CH OH + HCl SO 4 CH 3 CH Cl + H O / (4) CH 3 CH Cl KOH röôïu ñu oùg H C = CH + HCl (5) H C = CH + HCl CH 3 CH Cl H SO4 ñ (6) CH 3 CH OH H 18 C C = CH + H O H SO4 (7) H C = CH + H O CH 3 CH OH Bài 1: Hã viế PTHH của phả ứg giữa propi với các chấ sau: Trag 8
a) H, x Ni b) H, x Pd/PdCO 3 c) AgNO 3 ; NH 3 /H O d) HCl (khí, dư) e) Br /CCl 4 ở - C f) Br/CCl 4 ở C g) H O ; x Hg + /H + Hướg dẫ : Ni, a) CH 3 C CH + H CH 3 CH CH 3 Pd b) CH 3 C CH + H / PdCO 3, CH 3 CH = CH c) CH 3 C CH + AgNO 3 + NH 3 CH 3 C Cag + NH 4 NO 3 x, d) CH 3 C CH + HCl (khí) CH 3 CCl CH 3 CCl e) CH 3 C CH + Br 4 CH C 3 CBr = CHBr CCl f) CH 3 C CH + Br 4 CH C 3 CBr CHBr CH C CH + + Hg g) CH 3 C CH + HOH 3 / H 3 O Bài 13: Dùg CTCT hu gọ, hã viế các PTPƯ: Br C C 4 H 6 Br (1 chấ) A Br C 4 H 1 D C 4 H 6 Br ( chấ) B AgNO E 3 / NH 3 ( ) x, H + CH = CH CH CH B 3 CH 3 CH CH CH 3 H + CH CH = CH CH ( A) 3 3 CH 3 CH = CH CH 3 CH 3 CH = CH CH 3 CH = CH CH CH 3 CH = CH CH CH 3 x, H H + CH 3 C C CH 3 x, H (C) H + CH = CH CH = CH x, H H + CH = CH CH = CH x, H H + HC C CH CH 3 (D) (D) (E) HC C CH CH 3 + Br CH 3 C = C CH 3 Br Br CH = CH CH = CH + Br CH CH CH = CH CH = CH CH = CH + Br CH CH = CH - CH Br Br HC C CH CH 3 + AgNO 3 + NH 3 AgC C CH CH 3 + NH 4 NO 3 II. BÀI TẬP PHÂN BIỆT CHẤT. Bài 1: Bằg phươg pháp hóa học hã phâ biệ các chấ khí sau: CO, SO, SO 3, C H, C H 4. Bài : Dùg 1 huốc hử du hấ hã phâ biệ ea, eile và axeile. Thuốc hử du hấ là Br - Trích 3 mẫu hử với hể ích bằg hau (cùg đk) - Pha chế 3 dd Br với hể ích và ồg độ hư hau - Sục ừ ừ ừg khí cho đế dư vào dd Br Br Trag 9 Br
- Khôg làm mấ màu dd Br là ea. - Mấ màu í là eile - Mấ màu hiều là axeile. PTPƯ : C H 4 + Br C H 4 Br C H + Br C H Br 4 Bài 3 : Phâ biệ các khí : a) Propi và bu--i b) Mea, eile và axeile. III. BÀI TẬP ĐIỀU CHẾ VÀ TÁCH CHẤT. Bài 1 : Viế phươg rìh điều chế hựa PVC, cao su bua ừ axeile và các chấ vô cơ cầ hiế khác. Hướg dẫ : - Điều chế hựa PVC : x HC CH + HCl H C = CHCl - CH - CH x,, p H C = CH Cl - Điều chế cao su bua : CuCl / NH HC CH 4 Cl H C = CH C CH Pd H C = CH C CH + H H C = CH CH = CH Na,, p H C = CH CH = CH (- CH CH = CH CH -) Bài : Tách ừg khí ra khỏi hỗ hợp các khí: CH 4, C H 4, C H, CO - Cho hỗ hợp khí lội qua dug dịch ước vôi rog dư, CO bị hấp hụ dưới dạg kế ủa.. Cho kế ủa vào dug dịch HCl để ái ạo. - Cho hỗ khí cò lại qua dug dịch AgNO 3 rog NH 3, C H bị hấp hụ dưới dạg kế ủa. Lọc kế ủa cho ác dụg với dug dịch HCl để ái ạo C H. - Hỗ hợp khí cò lại cho qua dug dịch ước Br, eile bị hấp hụ ạo hàh eile bromua. Cho eile bromua ác dụg với Z đu óg a sẽ hu được eile. Khí cò lại là CH 4 a hu được. (HS ự viế PTHH) Bài 3: Viế 4 sơ đồ điều chế cao su bua ừ các guê liệu rog ự hiê. Hướg dẫ : - Đi ừ ih bộ hoặc xelulozơ : + H, x (C 6 H 1 O 5 ) + H O C 6 H 1 O 6 leâ me röôïu C 6 H 1 O 6 C H 5 OH + CO ; 4 C H 5 OH ZO + MgO C H C = CH CH = CH + H O + H Na oùg chaû H C = CH CH = CH (- CH CH = CH CH -) - Đi ừ khí hiê hiê: Laïh hah CH 4 C 15 C H + 3H CuCl / NH HC CH 4 Cl H C = CH C CH H C = CH CH CH + H Pd, H C = CH CH = CH x,, p H C = CH CH = CH (- CH CH = CH CH -) - Đi ừ đá vôi: 15 C CaCO 3 CaO + CO C CaO + 3C CaC + CO HC CH + HOH HgSO4, 8 C CH 3 CHO Trag 3
CH 3 CHO + H Ni, CH 3 - CH OH ; 4 CH 3 - CH OH ZO + MgO C H C = CH CH = CH + H O + H x,, p H C = CH CH = CH (- CH CH = CH CH -) - Đi ừ dầu mỏ: C 4 H x, 1 CH = CH CH = CH x,, p H C = CH CH = CH (- CH CH = CH CH -) Bài 4: và Y là hiđrocacbo có cùg CTPT là C 5 H 8. là moome dùg để rùg hợp hàh cao su isopre. Y có mạch cacbo phâ háh và ạo kế ủa khi cho phả ứg với dug dịch AgNO 3 /NH 3. Hã cho biế CTCT của, Y và viế PTPƯ. CH C = CH CH CH = C CH = CH Cao su isopre => moome có CT: CH 3 CH 3 Y ạo kế ủa với AgNO 3 /NH 3 => CTCT của Y có ối ba đầu mạch: CH 3 C H C CH CH 3 IV. BIỆN LUẬN ĐỂ ÁC ĐỊNH DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA CÁC HIĐRCABON : 1) ác địh dã đồg đẳg của các hiđrocacbo () - Nếu CO < HO hoặc O > 1,5 CO => dã aka. => = HO CO hoặc = ( O 1,5 CO ) - Nếu HO = CO hoặc O = 1,5 CO => dã ake hoặc xiclo aka - Nếu CO > HO hoặc O < 1,5 CO => dã aki hoặc akađie => = CO HO hoặc = (1,5 CO O ) ) Trạg hái của các hiđrocacbo ở điều kiệ hườg: a) Aka: C 1 C 4 : Khí C 5 C 16 : Lỏg C 17 rở lê : Rắ b) Ake C C 4 : Khí C 5 C 17 : Lỏg C 18 rở lê : Rắ c) AKi C C 4 : Khí C 5 C 16 : Lỏg C 17 rở lê : Rắ VÍ DỤ THAM KHẢO. Ví dụ 1 : Đố chá hoà oà 3,1g chấ hữu cơ A cầ vừa đủ,5 mol oxi. Sả phẩm chá gồm 4,4g CO, 1,1lí N (đkc) và hơi ước. ác địh CTPT của A. Ta có :mc = 1.CO = 1,g ; mn = 8.N = 1,4g m khí oxi = 3.,5 = 7,g Sơ đồ phả ứg chá : A + O CO + H O + N Áp dụg ĐLBTKL a có : ma + mo = mco + mh O + mn => m HO = m A + m O (m CO + m N ) = 4,5g => m H =. HO =,5g => m C + m H + m N = 3,1 = m A => A khôg có oxi. Đặ CTPT của A là C x H N 1,,5 1,4 => a có ỷ lệ : x : : = : : 1 1 14 =1 : 5 : 1 => CTTN : (CH 5 N) = C H 5 N Trag 31
N ÑK 5 + + => 1 => chọ = 1. Vậ CTPT là CH 5N Ví dụ.hỗ hợp gồm hiđrocacbo A, B huộc cùg mộ dã đồg đẳg. Đố chá và cho hấp hụ oà bộ sả phẩm chá rog bìh đựg dug dịch Ba(OH) dư hì khối lượg bìh ăg 14,8g và khối lượg dug dịch giảm 171gam. a) Tíh mco, mh O ; so sáh CO, H O => CTTQ của A, B. b) ác địh CTPT của A, B (VA = 4VB) với A, B đều ở hể khí và ở đkc. a) Theo đề a có : m bìh ăg = 14,8g = m CO + m HO m dd giảm = m - (m CO + m HO ) => m = m dd giảm + m CO + m HO = 75,8g => = 1,4 mol. PTPƯ : CO + Ba(OH) BaCO 3 + H O 1,4mol 1,4mol => m CO = 61,6g => m HO = 14,8 61,6 = 43,g => HO =,4 mol Ta hấ HO =,4 mol > CO = 1,4 mol => h là aka C H + b) Đặ CTPT của A : C H + (a mol) ; B : C m H m+ (b mol) Ta có a +b = HO CO = 1 mol Theo đề a = 4b => a =,8 mol ; b =, mol CO = a + mb = 1,4 => 4 + m = 7 => = 1 => CTPT : CH 4 ; m = 3 => CTPT C 3 H 8. Ví dụ 3. Cho hỗ hợp gồm aka A và ake B đều ở hể khí rog điều kiệ hườg. Đố chá 6,7 lí (đkc) hỗ hợp hì hu được 15,68 lí CO và,8 mol H O. ác địh CTPT của A, B và íh % hể ích hỗ hợp. Đặ CT của aka A : C H + (a mol) Đặ CT của ake B : C m H m (b mol) PTPƯ chá : C H + + 3 + 1 O CO + (+1)H O a mol a mol a(+1)mol m O C m H m + 3 mco + mh O b mol bm mol bm mol => a + bm = CO = 15,68 =,7 mol (1),4 a(+1) + mb = HO = a + mb + a = 14,4 =,8 18 () (1) và () => a =,1 = a + b = 6,7 =,3 => b =,,4 Tha a, b vào (1) => + m = 7, m N K m ; 1 Biệ luậ : 1 3 4 m 3 5/ 3/ = 1 => A : CH4 = 3 => A : C3H8 => Chọ cặp ghiệm : vµ m = 3 => B : C H m = => B : C H Trag 3 3 6 4
%V A =,1 1,3 x = 33,33% ; %V B = 66,67%. Ví dụ 4. Đố chá hoà oà hỗ hợp gồm aki A và ake B có hể ích 5,6 lí (đkc) được 3,8 gam CO và 11,7 gam H O. ác địh CTPT của A, B, biế B hiều hơ A 1 guê ử C. ĐS : A : C H ; B : C 3 H 6. Ví dụ 5. Đố chá hoà oà hiđrôcacbo A, B cùg dã đồg đẳg, hu được 4,4g CO và,5g H O. a) ác địh dã đồg đẳg của A, B. ĐS : A, B huộc dã aka. b) ác địh CTPT của A, B, biế chúg ở hể khí rog điều kiệ hườg. ĐS : A : C H6 B : C H hoặc A : C H6 B : C H 3 8 4 1 Ví dụ 6 :Đố chá V lí hỗ hợp khí (ở đkc) gồm hiđrocacbo mạch hở A, B huộc cùg mộ dã đồg đẳg, hu được m 1 gam CO và m gam H O. a) Cho biế A, B huộc dã đồg đẳg ào rog rườg hợp sau : 1) V =,4 li ; m 1 = 11g ; m = 4,5g ) V =,67 li ; m 1 = 4,84g ; m = 1,44g. b) ác địh CTPT của A, B. Biế rằg chúg liê iếp hau. Viế CTCT và íh hể ích mỗi hiđrocacbo rog hỗ hợp. Gi?i. a) Đặ CT và số mol của hiđrocacbo là : A : C x H (a mol) ; B : C x H (CH ) (b mol) PTPƯ chá : C x H + ( x + ) O 4 xco + H O amol axmol a mol C x H (CH ) + ( + + 3 x ) O 4 (x+)co + ( +)H O bmol b(x+)mol b( +)mol V =,4 (1) m 1 () CO = (a + b)x + b = 44 m HO = (a + b) + b = (3) 18 m => (3) () (a+b)( -x) = m - 1 (4) 18 44 1) Với V =,4 lí; m 1 = 11g; m = 4,5g ha vào (1) và (4) a được. a + b =,1 4,5 11 => = x ( a + b)( x) = 18 44 => CT của dã đồg đẳg là C x H x. Vậ A, B huộc dã ake. ) Với V =,67 lí, m = 4,84g; m = 1,6g ha vào (1) và (4) a được = x- => CT của dã đồg đẳg là C x H x-. Vậ A, B huộc dã aki hoặc akađie. b) ác địh CTPT của A, B. Vì hiđrôcacbo liê iếp hau ê = 1 Trườg hợp 1: Thế m 1 = 11; = 1 vào () (với a + b =,1) => (a + b)x + b =,5 => b =,5,1x Ta có: a + b =,1 => < b <,1 => <,5,1x<,1 Trag 33
=> 1,5 < x <,5 => chọ x = => a = b =,5 Vậ h chứa 1,1 lí A: C H 4 (CH =CH ) 1,1lí B: C 3 H 6 (CH =CH-CH 3 ) Trườg hợp : Thế m 1 = 4,84g; = 1 vào () (với a + b =,3) a được: (a + b)x + b =,11 =,3x + b =,11 => b =,11,3x Ta có: < b <,3 => <,11,3x <,3 =>,4 < x < 3,6 => chọ x = 3 => b =,; a =,1 Vậ h chứa,4 lí A: C 3 H 4 và,448 lí B C 4 H 6. CTCT: C 3 H 4 : CH C CH 3 ha CH = C = CH C 4 H 6 : CH C CH CH 3 ; CH = CH CH = CH ; CH 3 C C CH 3 Ví dụ 7:Đố chá 1 hỗ hợp gồm hiđrôcacbo A, B huộc cùg mộ dã đồg đẳg hu được 96,8g CO và 57,6g H O. a) ác địh dã đồg đẳg của A, B. b) ác địh CTPT có hể có của A, B và % hỗ hợp của heo hể ích ứg với rườg hợp A, B là đồg đẳg kế iếp. Cho biế A, B đều ở hể khí và ở đkc. a) CO =, mol; H O = 3, mol Ta có CO < H O => A, B huộc họ aka c) ác địh CTPT. Giả sử CTPT của A: C H + (a mol); B: C m H m+ (b mol). Vì A, B huộc cùg dã đồg đẳg ê đặ CTTB của A, B là C H + (a + b) mol C H + + 3 + 1 O CO + ( +1)H O (a+b)mol (a+b)mol ( +1)(a+b)mol Ta có : (a+b) =,; ( +1)(a+b) = 3, => a + b = 1 => =, a + b =, < < m 4 (Vì A, B đều ở hể khí) Chọ : = 1 A : CH 4 => m = 3 C 3 H 8 = A: C H 6 => m = 4 C 4 H 1 Thàh phầ %V hỗ hợp A, B :khi A, B là đồg đẳg kế iếp ê A là C H 6 ; B là C 3 H 8 => = và m = 3. CO = a + 3b =, a =,8 => => %VC H 6 = 8% ; %VC 3 H 8 = % a + b = 1 b =, Ví dụ 8 : Mộ hỗ hợp gồm hiđrocacbo huộc cùg mộ dã đồg đẳg và đều ở hể khí và ở đkc. Đố chá với 64g oxi, sau đó cho hỗ hợp sả phẩm chá gồm CO, H O và O dư đi qua bìh Ca(OH) dư hì có 1g và cò lại mộ khí hoá ra có V = 4,48 lí (đkc). a) ác địh dã đồg đẳg của A, B b) ác địh CTPT của A, B. c) Chọ rườg hợp A, B là đồg đẳg kế iếp. Lấ mộ hỗ hợp Y gồm A, B với dy /H = 11,5. Tíh số mol A, B, biế rằg khi đố chá Y và cho oà bộ sả phẩm chá qua dug dịch Ca(OH) dư 15g. a) CO = CaCO 3 = 1 mol ; O bđ = mol ; O dư =, mol => O pư = 1,8 mol. Ta có : O pư = O (CO) + O (HO) => O (HO) = O (Opư) O (CO) = x1,8 x1 = 1,6mol => H O = O (HO) = 1,6 mol. So sáh H O > CO => A, B huộc họ aka. b) ác địh CTPT. Giả sử CTPT của A: C H + (a mol); B: C m H m+ (b mol). Vì A, B huộc cùg dã đồg đẳg ê đặ CTTB của A, B là C H + (a + b) mol Trag 34
C H + + 3 + 1 O CO + ( +1)H O (a+b)mol (a+b)mol ( +1)(a+b)mol Ta có : (a+b) = 1; ( +1)(a+b) = 1,6 => a + b =,6 => = 1 1 a b = = 1,67 Ta có: < < m 4 (Vì A, B đều ở hể khí) +,6 Chọ = 1 A : CH 4 ; m =, 3, 4 B : C H 6 ; C 3 H 8 ; C 4 H 1 c) B là đồg đẳg kế iếp của CH 4 => B là C H 6 Ta có : dy /H = 11,5 => M Y = 3 Gọi a là số mol của CH 4, b là số mol của C H 6 => M Y = 16 a + 3 b = 3 => a = b a + b => Hỗ hợp Y chứa 5%CH 4 và 5%C H 6 heo hể ích. PTPƯ : CH 4 + O CO + H O amol amol C H 6 + 7O 4CO + 6H O amol amol CO + Ca(OH) CaCO 3 + H O 3amol 3amol CO = CaCO3 = 15 =,15 mol=> 3a =,15 => a =,5 mol 1 Vậ a = b =,5 mol. Ví dụ 9 : Đố chá 6,7 lí hỗ hợp (đkc) gồm hiđrôcacbo A, B hu được 8,96 lí CO (đkc) và 9 gam H O. ác địh CTPT của A, B và hàh phầ hỗ hợp. CO =,4 mol ; H O =,5 mol Đặ CTPT của A là C x H (a mol) ; B là C x H (b mol) Tha côg hức của A, B bằg 1 hiđrocacbo du hấ C H x với số mol (a+b)mol C H x + ( x + )O x CO + 4 H O (a+b)mol (a+b) x mol (a+b) mol Theo đề a có : a + b =,3mol ; (a+b) x =,4 => x = 1,3 x< x < x => x < 1,3 < x Vậ x = 1 và chỉ có =4 => A là CH 4.,3 Tươg ự a có : H O = (a+b) = =,5 => =3,3. Ta có : A là CH 4 có > 3.3. Vậ B cò lại có < 3,3 => chỉ có hể bằg và x > 1,3 =. x =. Vậ CT của B là C H. CO = a.1 + b. =,4 ; a + b =,3 => a =, mol ; b =,1 mol. Ví dụ 1: Đố chá mộ hỗ hợp gồm hiddrocacbo đồg đẳg kế iếp A, B hu được V CO : V HO = 1 : 3. a) Tìm CTPT và % hể ích của hiđrocacbo à. b) Cho 5,6 lí B đkc ác dụg với Cl được điều chế ừ 16,4g KMO4 khi ác dụg với axi HCl. Khi phả ứg kế húc, oà bộ khí hu được cho vào ước. Tíh V NaOH cầ dùg để rug hòa dug dịch vừa hu được (các phả ứg xả ra hoà oà). Trag 35